專利名稱：偶極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，特別涉及一種偶極天線。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳輸?shù)呐畈l(fā)展帶來(lái)各種不同應(yīng)用于多頻傳輸?shù)漠a(chǎn)品與技術(shù)，以致于許多新 產(chǎn)品具有無(wú)線傳輸?shù)墓δ?，以便滿足消費(fèi)者的需求。如今多功能的產(chǎn)品需要處理來(lái)自外圍 無(wú)線設(shè)備的各種信號(hào)，如藍(lán)牙、WiFi和GPS，隨著WLAN和WiMAX的加入，這種復(fù)雜度將越來(lái) 越高。因?yàn)樗麄兌夹枰炀€來(lái)接收和發(fā)射無(wú)線信號(hào)，但這些信號(hào)工作在不同的頻段，所以我 們需要能夠接收多頻段信號(hào)的天線。 選用適當(dāng)?shù)奶炀€除了有助于搭配產(chǎn)品的外型以及提升傳輸特性之外，還可以更進(jìn) 一步降低產(chǎn)品成本，目前在各種不同應(yīng)用產(chǎn)品之中，所使用的天線設(shè)計(jì)方法與制作材料也 不盡相同。 現(xiàn)有的偶極天線一般操作于頻率約2. 3GHz至2. 6GHz的頻帶范圍，對(duì)于目前無(wú)線 通信的需求較為不足。 另外，請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，現(xiàn)有的一種偶極天線1將兩個(gè)三角形的第一輻射部121和 第二輻射部122設(shè)置于一基板11的表面上，再通過(guò)反饋端13與接地端14將信號(hào)反饋以產(chǎn) 生頻率共振，使天線得以工作。然而，這種偶極天線1的操作頻寬范圍較小，無(wú)法滿足目前 市場(chǎng)上多頻寬的需求。 承上所述，現(xiàn)有的偶極天線存在著操作頻帶范圍不足的問(wèn)題。因此，如何制作體積 小又能操作于多頻段的偶極天線，正是當(dāng)前的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述課題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠盡量縮小體積，并且可操作于雙頻 段或多頻段的偶極天線。 為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線包括第一輻射體和第二輻射體。第一輻射
體具有第一輻射部和第二輻射部，并且第二輻射部的面積大于第一輻射部的面積。第二輻
射體與第一輻射體相對(duì)而設(shè)，第二輻射體具有第三輻射部和第四輻射部，并且第三輻射部
的面積大于第一輻射部的面積，第二輻射部的面積大于第四輻射部的面積。其中第一輻射
部與第三輻射部電性連接，并且第一輻射部或第三輻射部具有至少一個(gè)反饋端；第二輻射
部與第四輻射部電性連接，并且第二輻射部或第四輻射部具有至少一個(gè)接地端。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線將不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體相對(duì)設(shè)
置，并且第一輻射體具有不對(duì)稱的第一輻射部和第二輻射部，第一輻射部具有第一頂邊，第
二輻射部具有第二頂邊，第一頂邊與第二頂邊相鄰設(shè)置；而第二輻射體具有不對(duì)稱的第三
輻射部和第四輻射部，第三輻射部具有第三頂邊，第四輻射部具有第四頂邊，第三頂邊與第
四頂邊相鄰設(shè)置，使其能夠操作于雙頻段，并通過(guò)微調(diào)尺寸后即可增加偶極天線頻段的涵
蓋范圍。
承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線包括不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體，其中第一輻射部的第一頂邊向第一底邊張開(kāi)，并且第一輻射部具有第一內(nèi)角；第二輻射部的第二頂邊向第二底邊張開(kāi)，并且第二輻射部具有第二內(nèi)角；第三輻射部的第三頂邊向第三底邊張開(kāi)，并且第三輻射部具有第三內(nèi)角；第四輻射部的第四頂邊向第四底邊張開(kāi)，并且第四輻射部具有第四內(nèi)角，通過(guò)調(diào)整第一內(nèi)角、第二內(nèi)角、第三內(nèi)角和第四內(nèi)角的大小，可以調(diào)整偶極天線的操作頻率。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線包括不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體，其中第一輻射部和第二輻射部的相鄰近的第一頂邊和第二頂邊朝反方向延伸到相對(duì)應(yīng)的第一底邊和第二底邊的距離分別為第一長(zhǎng)度和第二長(zhǎng)度；第三輻射部和第四輻射部的相鄰近的第三頂邊和第四頂邊朝反方向延伸到相對(duì)應(yīng)的第三底邊和第四底邊的距離分別為第三長(zhǎng)度和第四長(zhǎng)度，通過(guò)調(diào)整第一長(zhǎng)度、第二長(zhǎng)度、第三長(zhǎng)度和第四長(zhǎng)度的大小，也可以調(diào)整偶極天線的操作頻率。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線包括不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體，其中第一輻射部與第四輻射部的形狀和大小相同，即第一內(nèi)角等于第四內(nèi)角，并且第一長(zhǎng)度等于第四長(zhǎng)度；第二輻射部與第三輻射部的形狀和大小相同，即第二內(nèi)角等于第三內(nèi)角，并且第二長(zhǎng)度等于第三長(zhǎng)度。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線包括不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體，其中第一輻射部與第四輻射部操作于第一頻率，第二輻射部與第三輻射部操作于第二頻率，并且第一頻率高于第二頻率。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線還包括阻抗匹配部，其鄰設(shè)于第一輻射體或第二輻射體，與第一輻射體或第二輻射體之間必須具有一間隙，也就是說(shuō)，不能與第一輻射體或第二輻射體的投影相互重疊。通過(guò)調(diào)整阻抗匹配部的大小以增加偶極天線的操作頻寬，并改善偶極天線的阻抗匹配。 承上所述，根據(jù)本發(fā)明的偶極天線還包括介電層，其設(shè)置于相對(duì)應(yīng)的第一輻射體與第二輻射體之間，其中第一輻射體設(shè)置于介電層的一側(cè)，而第二輻射體設(shè)置于介電層的另一側(cè)?？赏ㄟ^(guò)選擇不同的介電層厚度來(lái)調(diào)整第一輻射體和第二輻射體的間距，并且也可調(diào)整偶極天線操作于不同的頻寬。


圖1為示出現(xiàn)有的偶極天線的示意圖； 圖2為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的示意圖； 圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的分解示意圖； 圖3B為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的示意圖； 圖3C為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的剖面圖； 圖3D為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的另一示意圖； 圖4為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的示意圖； 圖5A為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的第一輻射體的示意圖； 圖5B為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的第二輻射體的示意圖； 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的電壓駐波比圖；以及
圖7為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線的另一電壓駐波比圖。 主要組件符號(hào)說(shuō)明 1、2、3、4:偶極天線 11 :基板 121、221 :第一輻射部 122、222 :第二輻射部 13 、23 :反饋端 14、 24 :接地端 211 :第一輻射體 212 :第二輻射體 223 :第三輻射部 224:第四輻射部 25:阻抗匹配部 261 :第一介電層 262:第二介電層 27:導(dǎo)電組件281第一頂邊282第二頂邊283第三頂邊284第四頂邊291第一底邊292第二底邊293第三底邊294第四底邊9 1第一內(nèi)角9 2第二內(nèi)角9 3第三內(nèi)角9 4第四內(nèi)角 AL :第一長(zhǎng)度 BL :第二長(zhǎng)度 BGL :第三長(zhǎng)度 AGL:第四長(zhǎng)度 CL:阻抗匹配部的長(zhǎng)度 CW:阻抗匹配部的寬度 G :接地部的長(zhǎng)度
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線。 請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線2包括第一輻射體211和第二輻射體212。 第一輻射體211具有第一輻射部221和第二輻射部222。其中，第一輻射部221與 第二輻射部222為不對(duì)稱，并且第二輻射部222的面積大于第一輻射部221的面積。
第二輻射體212與第一輻射體211相對(duì)而設(shè)，其中第二輻射體212具有第三輻射 部223和第四輻射部224。其中，第三輻射部223與第四輻射部224為不對(duì)稱，并且第三輻 射部223的面積大于第四輻射部224的面積。 第一輻射部221與第二輻射部222可分別為三角形或梯形，第一輻射部221具有 第一頂邊281，第二輻射部222具有第二頂邊282，并且第一頂邊281與第二頂邊282相鄰設(shè) 置。第三輻射部223與第四輻射部224可為三角形或梯形，第三輻射部223具有第三頂邊 283，第四輻射部224具有第四頂邊284，并且第三頂邊283與第四頂邊284相鄰設(shè)置。第三 輻射部223的面積大于第一輻射部221的面積，第二輻射部222的面積大于第四輻射部224 的面積。第一輻射部221與第三輻射部223電性連接，并且其中之一具有反饋端23。第二 輻射部222與第四輻射部224電性連接，且其中之以具有接地端24。本實(shí)施例以第二幅射 部222具有接地端24為例。 第一輻射部221和第二輻射部222相鄰近的第一頂邊281和第二頂邊282朝反方 向延伸至相對(duì)應(yīng)的第一底邊291和第二底邊292的距離分別為第一長(zhǎng)度AL和第二長(zhǎng)度BL; 第三輻射部223和第四輻射部224相鄰近的第三頂邊283和第四頂邊284朝反方向延伸至 相對(duì)應(yīng)的第三底邊293和第四底邊294的距離分別為第三長(zhǎng)度BGL和第四長(zhǎng)度AGL。在本 實(shí)施例中，第一長(zhǎng)度AL等于第四長(zhǎng)度AGL，第二長(zhǎng)度BL等于第三長(zhǎng)度BGL。
第一輻射部221的第一頂邊281向第一底邊291張開(kāi)，第一輻射部221具有第一 內(nèi)角9 1 ;第二輻射部222的第二頂邊282向第二底邊292張開(kāi)，第二輻射部222具有第二 內(nèi)角9 2 ;第三輻射部223的第三頂邊283向第三底邊293張開(kāi)，第三輻射部223具有第三 內(nèi)角9 3 ;第四輻射部224的第四頂邊284向第四底邊294張開(kāi)，第四輻射部224具有第四 內(nèi)角9 4。在本實(shí)施例中，第一內(nèi)角ei的角度與第四內(nèi)角9 4的角度相等，第二內(nèi)角9 2 的角度與第三內(nèi)角9 3的角度相等，并且第一內(nèi)角ei、第二內(nèi)角e2、第三內(nèi)角9 3與第四 內(nèi)角9 4的角度介于30度至120度之間。 第一輻射部221與第四輻射部224操作于第一頻率，第二輻射部222與第三輻射 部223操作于第二頻率，其中第一頻率高于第二頻率。 以下，將以兩個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線。
第一實(shí)施例 請(qǐng)參照?qǐng)D3A所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線3包括第一介電層261、第一輻射 體211、第二輻射體212和阻抗匹配部25。 第一輻射體211設(shè)置于第一介電層261的一側(cè)，而第二輻射體212設(shè)置于第一介 電層261的另一側(cè)。阻抗匹配部25為多邊形。在本實(shí)施例中，阻抗匹配部25鄰設(shè)于第二 輻射體212，并與第二輻射體212之間具有間隙，另外阻抗匹配部25也可鄰設(shè)于第一輻射體 211，在此，不限定阻抗匹配部25的擺放位置，但不可與第一輻射體211和第二輻射體212 的垂直投影相互重疊，阻抗匹配部25與第一輻射體211和第二輻射體212之間必須具有間 隙。 請(qǐng)參照?qǐng)D3B所示，其為本實(shí)施例中具有第一輻射體211的第一介電層261的示意圖，其將第一輻射體211、第一介電層261和第二輻射體212組裝在一起。請(qǐng)參照?qǐng)D3C所
示，其為沿圖3B中A-A線段的剖面圖，其中可清楚看到第一輻射部221通過(guò)穿孔電性連接
第三輻射部223，而第二輻射部222通過(guò)穿孔電性連接第四輻射部224。 請(qǐng)參照?qǐng)D3D所示，在本實(shí)施例中，為了將信號(hào)反饋到偶極天線3，因此還包括導(dǎo)電
組件27以電性連接第一輻射部221的反饋端23和第二輻射部222的接地端24。其中，導(dǎo)
電組件27可為微帶線或?yàn)橥S傳輸線。 第二實(shí)施例 請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的偶極天線4包括第一介電層261、第二介電 層262、第一輻射體211、第二輻射體212以及阻抗匹配部25。 阻抗匹配部25為多邊形，其設(shè)置于第一介電層261與第二介電層262之間。第一 輻射體211設(shè)置于第一介電層261的遠(yuǎn)離阻抗匹配部25的一側(cè)，而第二輻射體212設(shè)置于 第二介電層262的遠(yuǎn)離阻抗匹配部25的另一側(cè)。在本實(shí)施例中，將第一輻射體211、第二輻 射體212以及阻抗匹配部25分層擺放，而其中阻抗匹配部25可以任意擺放，但擺放位置不 可以與第一輻射體211和第二輻射體212的垂直投影相互重疊。 請(qǐng)參照?qǐng)D5A與5B所示，在本實(shí)施例中，依據(jù)偶極天線欲操作的頻段不同，可針對(duì) 第一輻射部221的第一長(zhǎng)度AL、第二輻射部222的第二長(zhǎng)度BL、第三輻射部223的第三長(zhǎng) 度BGL與第四輻射部224的第四長(zhǎng)度AGL進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)調(diào)整，來(lái)達(dá)到所需要的頻段，調(diào)整 阻抗匹配部的長(zhǎng)度CL以及寬度CW也能增加其共振頻寬。 舉例說(shuō)明，針對(duì)偶極天線應(yīng)用在雙頻段中的2. 3GHz 2. 76GHz 時(shí)，各構(gòu)件的尺寸可設(shè)計(jì)為BGL —0.1X 0.2X， BL —0.U 0.2X， CL —0.09X 0.19X， CW —0.015人 0.045X， GN0.01X 0.04X; 而 針
對(duì)偶極天線應(yīng)用在雙頻段中的3. 3GHz 3. 8GHz時(shí)，各構(gòu)件的尺寸可設(shè)計(jì) 為 AL = AGL —0.05X 0.2X， CL —0.05X 0.3X， CW —0.02X 0.15X，
G —0.015X 0.1L 再舉例說(shuō)明，針對(duì)偶極天線應(yīng)用在多頻段中的2. 3GHz 2. 76GHz 時(shí)，各構(gòu)件的尺寸可設(shè)計(jì)為BGL —0.1X 0.2X， BL —0.1X 0.2X， CL —0.09人 0.19k， CW —0.015k 0.045X， G —0.01X 0.04X; 針 對(duì) 偶極天線應(yīng)用在多頻段中的3. 3GHz 3. 8GHz時(shí)，各構(gòu)件的尺寸可設(shè)計(jì)為 AL = AGLH0.04X 0.2X， CL —0.05X 0.3X， CW —0.02X 0.15X， G —0.015X 0.R;而針對(duì)偶極天線應(yīng)用在多頻段中的4. 9GHz 6GHz時(shí)， 各構(gòu)件的尺寸可設(shè)計(jì)為AL = AGL —0.05X 0.2人，CL —0.2X 0.5X， CW —0.02X 0.15X， G —0.03X 0.2L 在此類型的偶極天線當(dāng)中，當(dāng)用來(lái)引發(fā)行進(jìn)波的輻射部寬度越大，則越能輕易地 將天線操作于低頻段，而用來(lái)引發(fā)行進(jìn)波的輻射部寬度越小，則越能輕易地將天線操作于 高頻段。但為了尺寸上的考慮，若將輻射部的寬度加大則偶極天線的尺寸也會(huì)隨之變大，因 此本發(fā)明利用調(diào)整阻抗匹配部25的大小來(lái)作為阻抗匹配，進(jìn)而使天線可同時(shí)操作于高頻 段與低頻段。 請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，其為本實(shí)施例的偶極天線應(yīng)用于雙頻段時(shí)的電壓駐波比的測(cè)量 圖；請(qǐng)參照?qǐng)D7所示，其為本實(shí)施例的偶極天線應(yīng)用于多頻段時(shí)的電壓駐波比的測(cè)量圖。其
8中，縱軸表示電壓駐波比(VSWR)，橫軸代表頻率(Frequency)。 一般可接受的電壓駐波比約為2，而在小于2的定義下，上述實(shí)施例所述的偶極天線在雙頻段時(shí)，操作于2. 3GHz
2. 7GHz以及3. 3GHz 3. 8GHz頻段；而在多頻段時(shí)，操作于2. 3GHz 2. 7GHz、3. 3GHz
3. 8GHz以及4. 9GHz 6GHz頻段。 綜上所述，依本發(fā)明的偶極天線將不對(duì)稱的第一輻射體和第二輻射體相對(duì)設(shè)置，并且第一輻射體中具有不對(duì)稱的第一輻射部和第二輻射部，而第二輻射體具有不對(duì)稱的第三輻射部和第四輻射部，使其能夠操作于雙頻段。另外，利用阻抗匹配部來(lái)作為阻抗匹配，以增加操作頻段而使偶極天線可操作于多頻段，也可調(diào)整偶極天線頻段的涵蓋范圍，并且能夠有效縮小偶極天線的體積。 以上所述僅為舉例性，而并非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括于后附的權(quán)利要求中。
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權(quán)利要求
一種偶極天線，其包括一第一輻射體，其具有一第一輻射部和一第二輻射部，所述第一輻射部具有一第一頂邊，所述第二輻射部具有一第二頂邊，該第一頂邊與該第二頂邊相鄰設(shè)置，并且所述第二輻射部的面積大于所述第一輻射部的面積；以及一第二輻射體，其與所述第一輻射體相對(duì)而設(shè)，并具有一第三輻射部和一第四輻射部，所述第三輻射部具有一第三頂邊，所述第四輻射部具有一第四頂邊，該第三頂邊與該第四頂邊相鄰設(shè)置，并且所述第三輻射部的面積大于所述第一輻射部的面積，所述第二輻射部的面積大于所述第四輻射部的面積，所述第一輻射部與所述第三輻射部電性連接并且具有至少一個(gè)反饋端，所述第二輻射部與該第四輻射部電性連接并且具有至少一個(gè)接地端。
2. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，還包括一第一介電層，其中所述第一輻射體設(shè)置于該第一介電層的一側(cè)，而所述第二輻射體設(shè)置于該第一介電層的另一側(cè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，其中所述第一輻射部、或所述第二輻射部、或所述第三輻射部、或所述第四輻射部呈三角形或梯形。
4. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，其中所述第一輻射部和所述第二輻射部的相鄰近的第一頂邊與第二頂邊朝反方向延伸至相對(duì)應(yīng)的一第一底邊和一第二底邊的距離分別為一第一長(zhǎng)度和一第二長(zhǎng)度，所述第三輻射部和所述第四輻射部的相鄰近的第三頂邊與第四頂邊朝反方向延伸至相對(duì)應(yīng)的一第三底邊和一第四底邊的距離分別為一第三長(zhǎng)度和一第四長(zhǎng)度。
5. 如權(quán)利要求4所述的偶極天線，其中所述第一輻射部的所述第一頂邊向所述第一底邊張開(kāi)，并且所述第一輻射部具有一第一內(nèi)角，所述第二輻射部的所述第二頂邊向所述第二底邊張開(kāi)，并且所述第二輻射部具有一第二內(nèi)角，所述第三輻射部的所述第三頂邊向所述第三底邊張開(kāi)，并且所述第三輻射部具有一第三內(nèi)角，所述第四輻射部的所述第四頂邊向所述第四底邊張開(kāi)，并且該第四輻射部具有一第四內(nèi)角。
6. 如權(quán)利要求5所述的偶極天線，其中所述第一內(nèi)角的角度、或所述第二內(nèi)角的角度、或所述第三內(nèi)角的角度或所述第四內(nèi)角的角度介于30度至120度之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，其中所述第一輻射部和所述第四輻射部操作于一第一頻率，而所述第二輻射部和所述第三輻射部操作于一第二頻率，所述第一頻率高于所述第二頻率。
8. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，還包括一阻抗匹配部，其鄰設(shè)于所述第一輻射體或所述第二輻射體，并且與所述第一輻射體或所述第二輻射體之間具有一 間隙。
9. 如權(quán)利要求1所述的偶極天線，還包括一第一介電層；一第二介電層；以及一阻抗匹配部，其設(shè)置于所述第一介電層與所述第二介電層之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的偶極天線，其中所述第一輻射體設(shè)置于所述第一介電層遠(yuǎn)離所述阻抗匹配部的一側(cè)，所述第二輻射體設(shè)置于所述第二介電層遠(yuǎn)離所述阻抗匹配部的另
11. 如權(quán)利要求8或9所述的偶極天線，其中所述阻抗匹配部為多邊形。
12. 如權(quán)利要求l所述的偶極天線，還包括一導(dǎo)電組件，其分別電性連接所述反饋端和所述接地端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種偶極天線，其包括第一輻射體和第二輻射體。第一輻射體具有第一輻射部和第二輻射部，并且第二輻射部的面積大于第一輻射部的面積。第二輻射體與第一輻射體相對(duì)設(shè)置。第二輻射體具有第三輻射部和第四輻射部，并且第三輻射部的面積大于第一輻射部的面積，第二輻射部的面積大于第四輻射部的面積，第一輻射部或第三輻射部具有反饋端，第二輻射部或第四輻射部具有接地端，其中第一輻射部與第三輻射部電性連接，第二輻射部與第四輻射部電性連接。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK101771193SQ20081018929
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者李長(zhǎng)榮, 杜健志 申請(qǐng)人:智易科技股份有限公司